Ayarlanabilir çift ışın demetli yüksek güçlü fiber lazer sisteminin geliştirilmesi

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Bursa Uludağ Üniversitesi, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, OPTOELEKTRONİK VE FOTONİK MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2025

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: NİZAM MUZAFFEROĞLU

Danışman: Umut Aydemir

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu tez çalışmasında, geleneksel lazer kaynak teknolojilerinin sınırlamalarını aşmak üzere, ayarlanabilir çift ışın yapısına sahip yüksek güçlü bir fiber lazer sistemi (Adjustable Beam Laser – ABL) tasarlanmış ve geliştirilmiştir. Fiber lazerlerin endüstriyel üretim süreçlerinde sunduğu avantajlara rağmen, standart tek ışınlı yapıların özellikle farklı kalınlık ve yapıya sahip malzemelerde sınırlı performans sergilediği bilinmektedir. Bu bağlamda, tez kapsamında geliştirilen ABL sistemi, iki bağımsız lazer modülünden elde edilen ışınların özel bir optik birleştirici aracılığıyla tek bir fiber kablo üzerinden taşınması prensibine dayanmaktadır. ABL sisteminde kullanılan dış halka biçimindeki ilk ışık bileşeni (donut-shaped beam), kaynak bölgesinde dengeli bir ergiyik havuzu oluşturmakta; bu sayede yüzeydeki ısı dağılımı homojenleşmekte ve termal stresler azaltılmaktadır. Aynı zamanda, merkezde konumlandırılan ikinci ışık bileşeni daha yüksek enerji yoğunluğuyla doğrudan malzeme içine yönelerek, nüfuziyetin artırılmasını sağlamaktadır. Bu iki ışığın ayrı ayrı kontrol edilebilmesi sayesinde, lazer ışınının şekli ve enerji dağılımı kaynak sırasında dinamik olarak uyarlanabilmekte; bu da işlem kalitesinde önemli bir iyileşme sağlamaktadır. Sistem ilk olarak kavramsal olarak tasarlanmış, ardından optik, mekanik ve elektronik bileşenlerin entegrasyonu sağlanarak laboratuvar düzeyinde bir prototip üretilmiştir. Sonuç olarak, bu tez çalışması kapsamında geliştirilen ayarlanabilir çift ışınlı fiber lazer sistemi, hem ince hem de kalın metallere uygulanabilirliği ile dikkat çekmekte; özellikle hassas kaynak uygulamaları için önemli bir yenilik sunmaktadır. Sistem, mevcut endüstriyel lazer kaynak teknolojilerine güçlü bir alternatif olarak değerlendirilmekte olup, üretim maliyetlerini düşürme, kaliteyi artırma ve çevresel etkileri azaltma potansiyeline sahiptir.